Question

6．李芳利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量小燈泡的額定功率，已知待測(cè)小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定功率估計(jì)為 1.2W左右．請(qǐng)?jiān)谌鐖D2的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)記錄表格．①若有三個(gè)滑動(dòng)變阻器，規(guī)格分別為 R₁（5Ω 2A）、R₂（20Ω 1A）、R₃（100Ω 0.1A），則應(yīng)選擇R₂（選填“R₁”“R₂”或“R₃”）．

②將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，經(jīng)檢查燈泡是完好的，則故障可能是導(dǎo)線f（選填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”）．
③排除故障后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為 3.8V 時(shí)．電流表示數(shù)如圖3所示，則小 燈泡額定功率的測(cè)量值1.14W，若考慮電表的電阻對(duì)測(cè)量的影響，則電功率的測(cè)量結(jié)果 與真實(shí)值相比偏大（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 ①求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，以及滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，根據(jù)提供的滑動(dòng)變阻器的最大電流和最大阻值進(jìn)行選擇；
②根據(jù)電壓表、電流表和燈泡的工作情況，結(jié)合電路的三種狀態(tài)，可對(duì)電路中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析；
③根據(jù)電流表的量程和分度值，讀出電流表的示數(shù)，再根據(jù)P=UI可計(jì)算電功率的大�。�

解答 解：①由公式P=UI得，燈泡正常工作時(shí)，電路中的電流：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{4.5V}$≈0.22A，所以變阻器R₃不合適；
燈泡正常工作時(shí)，兩端的電壓為4.5V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為6V-4.5V=1.5V，
則變阻器的電阻為：R_滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.22A}$≈6.8Ω，所以變阻器R₁不合適；因此在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是R₂；
②將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說明電路為斷路；
電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表可以與電源的兩極接通．若經(jīng)檢查燈泡是完好的，則故障可能是導(dǎo)線f出現(xiàn)斷路．
③電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.22A，則則小燈泡額定功率的測(cè)量值為P_額=U_額I′=4.5V×0.26A=1.14W．由于燈泡的電阻變大，所以測(cè)量的電功率的數(shù)值比真實(shí)值要大一些．
故答案為：①R₂；②f；③1.14；大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)中，電路的連接、故障的判斷、元件的選擇、數(shù)據(jù)的計(jì)算等，綜合性強(qiáng)，有一定難度．